有一種節(jié)能的氯堿工業(yè)新工藝，將電解池與燃料電池相組合，相關(guān)流程如圖所示(電極未標(biāo)出)：

回答下列有關(guān)問題：
（1）通入空氣的電極為                  (寫電極名稱)。燃料電池中陽離子的移動方向                     (“從左向右”或“從右向左”)。
（2）電解池中產(chǎn)生20 mol Cl2，理論上燃料電池中消耗                     mol O2。
（3）a、b、c的大小關(guān)系為：                    。
（4）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，該電池放電時(shí)正極反應(yīng)式是                                         。

（1）正極    從左向右    （2）10   （3）c＞a＞b   
（4） NiO(OH)+H2O+ e－= Ni(OH)2+ OH－

解析試題分析：分析題給裝置圖知，該裝置是以堿性氫氧燃料電池電解飽和食鹽水的裝置；（1）根據(jù)燃料電池的工作原理：負(fù)極是燃料氫氣發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，正極是氧氣發(fā)生得電子得還原反應(yīng)，則通空氣的電極為正極；原電池中，陽離子交換膜使陽離子通過，陽離子移向正極，從左向右；（2）電解池中產(chǎn)生20mol Cl2，依據(jù)電子守恒，結(jié)合電極反應(yīng)式O2+4e-+2H2O=4OH-，4Cl--4e-=2Cl2↑，計(jì)算得到生成氧氣10mol；（3）燃料電池中的離子膜只允許陽離子通過，而燃料電池中正極氧氣得到電子產(chǎn)生OH-，所以反應(yīng)后氫氧化鈉的濃度升高，即a%小于c%，負(fù)極氫氣失電子生成氫離子消耗氫氧根離子，所以b%＜a%，得到b%＜a%＜c%，即c＞a＞b；（4）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，鎳元素的化合價(jià)由+3價(jià)降為+2價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，作正極，電極反應(yīng)式為NiO(OH)+H2O+ e－= Ni(OH)2+ OH－。
考點(diǎn)：考查原電池、電解池原理應(yīng)用，電極判斷和電極反應(yīng)書寫及相關(guān)計(jì)算。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

電化學(xué)原理在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用，請利用所學(xué)知識回答有關(guān)問題。
（1）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實(shí)際意義，將硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗔蚧锸请娊夥ㄌ幚砹蚧瘹鋸U氣的一個(gè)重要內(nèi)容。如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實(shí)驗(yàn)裝置：

①已知陽極的反應(yīng)為（x＋1）S2－=Sx＋S2－＋2xe－，則陰極的電極反應(yīng)式是________________________________________________________________________。
當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移x mol電子時(shí)，產(chǎn)生的氣體體積為____________（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。
②將Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液時(shí)，通常是在氮?dú)鈿夥障氯芙�。其原因是（用離子反應(yīng)方程式表示）：___________________________________________________。
（2）MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料，制備MnO2的方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO4溶液，陽極的電極反應(yīng)式為______________________�，F(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO4溶液，如圖所示，鉛蓄電池的總反應(yīng)方程式為_______________________________________________，當(dāng)蓄電池中有4 mol H＋被消耗時(shí)，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為________，MnO2的理論產(chǎn)量為________g。

（3）用圖電解裝置可制得具有凈水作用的FeO42-。實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸生成FeO42-。

①電解過程中，X極區(qū)溶液的pH________（填“增大”“減小”或“不變”）。
②電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe－6e－＋8OH－=FeO42-＋4H2O和________________________________________________________________________，
若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少________g。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

由黃銅礦(主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：

（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到l000℃左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成Cu和Fe的低價(jià)硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是__________、__________，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是__________；
（2）冰銅(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量為20％～50％。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑(石英砂)在1200℃左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化為Cu2O。生成的Cu2O與Cu2S反應(yīng)，生成含Cu量約為98. 5％的粗銅，該過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是__________、__________。
（3）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極_____(填圖中的字母)；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________；若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們在電解槽中的存在形式和位置為______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

某種碳酸錳礦的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸錳難溶于水。一種運(yùn)用陰離子膜電解法的新技術(shù)可用于從碳酸錳礦中提取金屬錳，流程如下：

陰離子膜法電解裝置如圖所示：

（1）寫出用稀硫酸溶解碳酸錳反應(yīng)的離子方程式                               。
（2）在浸出液里錳元素只以Mn2+的形式存在，且濾渣中也無MnO2，請解釋原因                                         .
（3）（5分）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，則濾渣的成分是                             ，濾液中含有的陽離子有H+和                       。
（4）電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，則A電極是    極。實(shí)際生產(chǎn)中，陽極以稀硫酸為電解液，陽極的電極反應(yīng)式為                     。
（5）該工藝之所以采用陰離子交換膜，是為了防止Mn2+進(jìn)入陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)生成MnO2造成資浪費(fèi)，寫出該副反應(yīng)的電極反應(yīng)式                                  。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

（8分）已知粗銅中含有少量的鋅、鐵、銀、金等金屬和少量礦物雜質(zhì)（與酸不反應(yīng)）。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室條件下用以硫酸銅溶液為電解液，用電解的方法實(shí)現(xiàn)了粗銅的提純，并對陽極泥和電解液中金屬進(jìn)行回收和含量測定。步驟一：電解精制：
請回答以下問題：電解時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)式為                   ；
步驟二：電解完成后，該小組同學(xué)按以下流程對電解液進(jìn)行處理：

（1）陽極泥的綜合利用：
稀硝酸處理陽極泥得到硝酸銀稀溶液，請你寫出該步反應(yīng)的離子方程式：             。
殘?jiān)袠O少量的黃金，如何回收金，他們查閱了有關(guān)資料，了解到了一些有關(guān)金的知識，以下是他們獲取的一些信息：

序號
反應(yīng)
平衡常數(shù)
1
Au + 6HNO3（濃）= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O
<< 1
2
Au3+ + 4Cl— =  AuCl4—
>>1
 
從中可知，金很難與硝酸反應(yīng)，但卻可溶于王水（濃硝酸與鹽酸按體積比1∶3的混合物），請你簡要解釋金能夠溶于王水的原因：                                      
（2）濾液含量的測定： 以下是該小組探究濾液的一個(gè)實(shí)驗(yàn)流程：

則100ml濾液中Fe2+的濃度為         mol·L-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題：


（1）判斷裝置的名稱：A池為__________________，B池為________________________。
（2）鐵極為_________極，電極反應(yīng)式為________________________；銅極為________極，電極反應(yīng)式為________________________ ；石墨棒C1為_______極，電極反應(yīng)式為____________________________；石墨棒C2附近發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________，反應(yīng)結(jié)束后，B池溶液的pH值________。(增大、減小、不變，忽略氣體溶于水)
（3）當(dāng)C2極析出224 mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），鐵的質(zhì)量________（增加或減少）__________g

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

如圖為電解裝置，X、Y為電極材料，a為電解質(zhì)溶液。

（1）若a為含有酚酞的KCl溶液，X為Fe，Y為石墨，電解一段時(shí)間后:
X電極附近可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是                                               ；
寫出Y電極的電極反應(yīng)式                                                           。
（2）若要實(shí)現(xiàn)Cu  +H2SO4＝CuSO4+H2↑，
則Y電極材料是                                               ；
寫出X電極的電極反應(yīng)式                                        。
（3）若要利用該裝置在鐵制品表面鍍上一層銀，則a為                       ，反應(yīng)前兩電極的質(zhì)量相等，反應(yīng)后電極質(zhì)量相差2.16g，則該過程理論上通過電流表的電子數(shù)為                           。
（4）若X、Y均為惰性電極，a為NaOH溶液，電解一段時(shí)間后，溶液的pH           （填“增大”“不變”“減小”），若要使溶液恢復(fù)原來的狀態(tài)，可往溶液中加入                                        。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

甲、乙兩池的電極材料如圖所示，請按要求回答下列問題：

(1)若兩池中均為Cu(NO3)2溶液，反應(yīng)一段時(shí)間后：
①有紅色物質(zhì)析出的是甲池中的    （填“鐵”或“碳”）棒；乙池中的    （填
“陰”或“陽”）極。
②乙池中陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)方程式是                      。
(2)若兩池中均為飽和NaCl溶液：
①寫出乙池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式：                                 。
②甲池中碳極上電極反應(yīng)方程式是                            ，乙池碳極上
電極反應(yīng)屬于          （填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）。
③將濕潤的淀粉KI試紙放在乙池碳極附近，發(fā)現(xiàn)試紙變藍(lán)，待一段時(shí)間后又發(fā)現(xiàn)
藍(lán)色褪去。這是因?yàn)檫^量的Cl2將生成的I2又氧化。若反應(yīng)的C12和I2物質(zhì)的量
之比為5：1，且生成HCl和另一種強(qiáng)酸，該強(qiáng)酸的化學(xué)式為            。
④若乙池中轉(zhuǎn)移0．1 mol e-后停止實(shí)驗(yàn)，池中溶液體積是1L，則溶液混勻后的pH=   （不考慮所生成的氣體溶解在溶液中的情況）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：問答題

（17分）減少污染、保護(hù)環(huán)境是全世界最熱門的課題。
（1）為了減少空氣中SO2的排放，常采取的措施有：
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知：H2(g)＋1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1＝-241.8 kJ·mol－1
C(s)＋1/2O2(g)===CO(g)  ΔH2＝－110.5 kJ·mol－1
則焦炭與水蒸氣反應(yīng)生成CO的熱化學(xué)方程式為                          。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是    （填序號）：
a．Ca(OH)2      b．CaCl2         c．Na2CO3       d．NaHSO3
（2）CO在催化劑作用下可以與H2反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2，CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。

①M(fèi)、N兩點(diǎn)平衡狀態(tài)下，容器中總物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為：n(M)總：n(N)總＝　　 　　　。
②若M、N、Q三點(diǎn)的平衡常數(shù)KM、KN、KQ的大小關(guān)系為　　     。
（3）催化硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化硝化法中，用H2將NO還原為N2，一段時(shí)間后，溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則該反應(yīng)離子方程式為               。
②電化學(xué)降解NO的原理如右圖所示，電源正極為    （填“a”或“b”）；若總反應(yīng)為4NO3-+4H+通電5O2↑+2N2↑+2H2O，則陰極反應(yīng)式為                  。

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同步練習(xí)冊答案